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主流计算机图像技术简介 　　【摘 要】计算机图形技术的应用无处不在，主流的图像技术细节却不为大众所知，本文介绍几种主要的技术，让人们对计算机图像有一定的认识和了解。 　　【关键词】图片；压缩技术；表色模型；计算机图像 　　本文向读者介绍一些主流的图片技术的特点和应用，使大家有一种粗略的认识，在平时应用中能够“知其然”。 　　一、计算机图形学基础知识 　　这里所说的图片指的是平面的直观的画面。介绍图片之前简单介绍一下计算机图形学的基本知识。表色模型：（1）RGB表色模型。RGB表色模型根据人眼对光的识别作用，人类的眼睛对红（R），绿（G），蓝（B）三种颜色有最强的感受作用。因此几乎所有颜色就是这三种颜色的不同组合。所以CIE（国际照明委员会）通过实验确定以下白光可以由红，绿，蓝三种光按比例合成：φR：φG：φB=1：4.5907：0.0601。（2）YUV模型。YUV是多媒体技术中广泛采用的彩色模型，NTSC（（美国）国家电视标准委员会的）的RGB模型与YUV模型之间的变换关系为Y=0.30R+0.59G+0.11B，U=0.493（B-Y），V=0.877（R-Y）。 　　二、计算机中的图像格式 　　位图图像（bitmap）：（1）技术简介位图（图1）也叫又称光栅图（Raster graphics），它由单个的色彩像素通过不同的排列组合方式构成图像。是使用像素阵列来表示的图像，每个像素的颜色信息由RGB组合或者灰度值表示。根据颜色信息所需的数据位分为1、4、8、16、24及32位等，位数越高颜色越丰富，相应的数据量越大。其中使用1位表示一个像素颜色的位图因为一个数据位只能表示两种颜色，所以又称为二值位图。通常使用24位RGB组合数据位表示的的位图称为真彩色位图。 　　（2）编码方式。RGB位图颜色的一种编码方法，用红、绿、蓝三原色的光学强度来表示一种颜色。这是最常见的位图编码方法，可以直接用于屏幕显示。CMYK位图颜色的一种编码方法，用青、品红、黄、黑四种颜料含量来表示一种颜色。常用的位图编码方法之一，可以直接用于彩色印刷。 　　三、JPEG（Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组）） 　　（1）技术简介JPEG是最普遍在万维网（World Wide Web）上被用来储存和传输照片的格式。JPEG的压缩方式通常是破坏性资料压缩（lossy compression），意即在压缩过程中图像的品质会遭受到可见的破坏，但是带来的效果是很显著的，在满足一般效果的前提下压缩比可以达到约1/6。在较差效果下可以达到约1/20。（2）编码方式。JPEG使用YUV模型，这个模型在前文中已经述及。这种编码系统非常有用，因为人类的眼睛在Y成份可以比U和V看得更仔细。使用这种知识，编码器 　　（encoder）可以被设计得更有效率地压缩影像。 　　四、GIF（Graphics Interchange Format图形交换格式） 　　（1）技术简介GIF是一种位图图形文件格式，以8位色（即256种颜色）重现真彩色的图像。它实际上是一种压缩文档，采用LZW压缩算法进行编码，有效地减少了图像文件在网络上传输的时间。它是目前广泛应用于网络传输的图像格式之一。（2）编码及解码。GIF主要是为数据流而设计的一种传输格式，而不是作为文件的存储格式。它具有顺序组织形式而不是随机组织形式。GIF有五个主要部分以固定顺序出现，所有部分均由一个或多个区块（block）组成。每个块由第一个字节中的标识码或特征码标识。这些部分的顺序为：头块、逻辑屏幕描述块、可选的“全局”色彩表块（调色板）、各图像数据块（或专用的块）以及尾块（结束码）。 　　五、PNG便携式网络图片（Portable Network Graphics） 　　（1）技术简介PNG，是一种无损数据压缩位图图形文件格式。PNG格式是无损数据压缩的，允许使用类似于GIF格式的调色板技术，支持真彩色图片，并具备阿尔法通道（半透明）等特性。现在有很多人使用PNG格式于互联网及其他方面上。另有说法是名称来源于非官方的“PNG is Not GIF”，是一种模仿GNU的递归命名法。（2）编码及解码。PNG图像格式文件由一个8字节的PNG文件署名（file signature）域和3个以上的后续数据块（chunk）组成。文件包括8字节文件署名（89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A，十六进制），用来识别PNG格式。PNG定义了两种类型的数据块：一种是PNG文件必须包含、读写软件也都必须要支持的关键块（critical chunk）；另一种叫做辅助块（ancil 　　lary chunks），PNG允许软件忽略它不认识的附加块。这种基于数